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音响评析

前无古人,后无来者的四件式喇叭设计:MBL 101 X-treme 落地箱

2016/4/22 17:27:06

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MBL  101 X-treme第一次现身是在2007年的CES,那次,一切调整妥当之后,请我去听的,我连一根手指头都没动到。不过那次听的音响效果让人印象深刻,而这套四件式喇叭的设计、制造细节也是前所未有,当然也赢得了「音响论坛」的年度最佳表现喇叭。


这几年中,虽然在音响大展会场听过几次101 X-treme,也在朋友家听过,但仍然没有动手玩玩看的经验,总是觉得有些遗憾。这次,因为台北世新音响展示这套喇叭。动手调整一下午之后,我对于101 X-treme终于算是有更进一步的了解,也更佩服这套喇叭设计时考虑的周到与灵活调整能力。为此,我决定把这次「把玩」 101 X-treme的经验写出来,不仅可以让读者们了解101X-treme的设计精髓,还让台湾少数几位拥有这套喇叭的音响迷可以多一个切磋的经验交流。


研发改进30年


有哪对喇叭重达3,500磅的?有哪对喇叭是从1979年就开始研究,一直到2009年才真的发光发热的?一对喇叭3,500磅?那么一支也有1,750磅,换算成公斤,也有将近800公斤。这么大的喇叭,摆在家里岂不是像一座山?一对喇叭从1979年就开始研发,经过几十年才真正发光发热,这家公司的老板也未免太坚持了吧?我想这是读者们心头的疑问。

虽然我开头就这样发问,其实大家早就知道这对重达3,500磅的喇叭就是MBL的旗舰喇叭101 X-treme。而这位坚持几十年的老板就是MBL的创始人/前老板Wolfgang Meletzky,他在这对喇叭正式推出之后就离开一手创立的公司了。或许看到这对喇叭的型号,很多人会惊讶怎么Meletzky这么有远见,把旗舰喇叭命名为101 X-treme?难道是要讨好台湾的音响迷吗?事实上这对喇叭的命名跟我们台北的101大楼一点关系都没有,101喇叭的名字在先,我们的101大楼建造在后。

说起101 X-treme这对旗舰喇叭,那就要从1979年说起。当年在柏林有三位任职于西门子的工程师凑在一起,其中一位就是Wolfgang Meletzky(另外二位是Beinecke与Lehnhardt,MBL就是三人的姓,其余二人在二年后就离开公司) ,他手绘出一种葫芦型喇叭的草图,一心认为理想的喇叭就是要能够360度无指向发声,就好像乐器发声的实际状态。为了实现心目中理想的喇叭,他跟柏林技术大学航天学院( Institute For Aeronautics And Aerospace) 的 Josef Sternberg 博士以及Herbert Fritz博士合作研发。

研发过程吃尽苦头,第一个开发出来的原型喇叭称为100 Radialstahler,低音像是一个大鸡蛋,中音则像酪梨,高音看起来像核桃,跟目前我们看到的模样有相当大的差异,发出的声音也不是他想象中美好的声音,不过Meletzky并不气馁,为了生存,一方面投入扩大机与传统喇叭的生产,另一方面从来没有放弃过这对葫芦喇叭,一代一代的持续改良。


101 X-treme摆放情况,请注意左右二个角落都有声波扩散器。这样的摆法在视觉上没有压迫感,也很清爽。


总工程师催生


M B L在1982年推出第一部前级4020,这部前级应该说是均衡器,主要是想调配100的声音,不过卖得也不好。在另外二位创办人离开后,当年大学刚毕业,才21岁的Jurgen Reis进入公司,他的加入对日后MBL的发展起了决定性的影响,因为他是怪才,开始为公司设计前级、后级等,不过MBL的第一部后级迟至1989年才推出。Jurgen Reis因为表现杰出,成为MBL的总工程师,也全程参与葫芦喇叭的研发。葫芦喇叭日后的改良他都参与,而且101 X-treme则是他负全责推动的。据他说,有一天前老板Meletzky找他去,跟他说想要做一个前所未有巨大四件式喇叭,而且要以101E为基础,于是他着手研发设计,耗费了四年时间才完成,并且持续做细部改良,最后就是大家眼中看到的漂亮101 X-treme。

运送时分为12箱,其中低音柱分装6箱,中、高音柱分装4箱,另外二箱是附件。当时告诉我重达1,000公斤,不过看英文资料超过3,500磅,到底哪个数据才正确并不重要,反正非常重就是了。或许很多人只是看到101 X-treme的模样独特,以二个101E上下迭挂组成,却不知道内中技术的困难。先说这三个360度发声的核桃、酪梨、大鸡蛋吧(其实后来MBL都通称为Melon瓜) ,它们是全世界独一无二的360度发声动圈式单体。什么?是传统「动圈」 喇叭单体吗?是啊!这三个单体的音圈都在底部,发声原理跟一般动圈单体一样,由磁铁总成产生的磁力跟音圈交互作用,产生「上下」 (一般单体是前后) 往复运动。与一般动圈单体不同的是,这三个圆形单体的上端都是被「顶住」 的,当音圈往上运动,带动弹波往上挤,以时上面已经被「封顶」 的振膜就会像我们在捏扁一个软球一般,振膜会朝360度伸缩,藉此推动空气,产生声音。


01.  当天搭配的6010D前级,由于面板上有二组输出独立调整,对于101 X-treme的低频量感调整很有帮助。
02.  这是9008A,顶盖已经跟以前不一样了。
03.  这是顶端的Ambience Tweeter,采用软凸盆丝质高音单体。


理论很简单,实做非常困难


表面上看起来这种发声原理很简单,谁都可以想出来,但困难的地方是要怎么去把「圆球」 做到绝对不变形的伸缩?而且发出够大的音量。Meletzky以前告诉我说他们试过很多材料,最后才找出以铝镁合金薄片当作「大鸡蛋」的振膜,再以碳纤维薄膜内部贴上阻尼材料做为「酪梨」 与「核桃」 的振膜。不过,想要以铝镁合金或碳纤维薄膜做成完整的球形来发声是不可能的,必须以多瓣结合的方式才有可能制造。在此又是一个大难题,要以人工把一瓣瓣的碳纤维薄膜或铝镁薄膜以人工结合,不仅会有误差,而且质量会不稳定。但是,机器又无法生产出这样的喇叭单体,只好培养熟练的技工,以极为耗工的方式慢慢的一瓣一瓣结合。总计,高音单体用了22片碳纤维,中音单体用了12片碳纤维,低音单体用了12片铝镁合金片黏合而成,可说是一项大工程。

经过这样的折腾,葫芦喇叭是可以发声了,但灵敏度极低,我记得最早的产品好像不到80dB,慢慢才改进提高。此外虽然有大鸡蛋,但低频的量感以及向下延伸的能力仍然受限,所以最早的时候101有搭配他家的超低音201,后来干脆在101底下增加一个传统低音单体,那个低音箱体也就成为喇叭的底座。这一路演进下来,就是大家看到的101E。现在,101 X-treme更进一步,干脆把低音箱拿掉,用二套葫芦发声,另外给巨大的低音柱,塑造出全世界独一无二的四件式360度发声喇叭。

360度发声的喇叭会不会变得没有定位感、层次感与深度感?这您倒不必担心,自然界的发声方式(例如乐器) 从来就没有像我们的传统喇叭这样后面密闭只朝前方发声的,都是呈现360度发声。如果我们听到乐器发声时能够判断定位感、层次感与深度感,用101 X-treme这种360度发声的喇叭也一样能够听到定位感、层次感与深度感。


采用二个101E合体


谈论过101 X-treme的设计制造难处之后,让我们回头仔细看看它吧!101X-treme主喇叭部分是以四根不锈钢棒把上端跟下端撑起连接,再于接近中央部位以二组交叉的镀黑铜棒补强。为了支撑上端的重量,底座以铝、桦木夹板以及铜构成,重量超过500磅。而那三个葫芦单体依序是HT37/E高音单体、MT50/E中音单体以及TT100低音单体。而在主喇叭的顶端还有一个Scan 9700一吋软凸盆高音单体,负责营造堂音空间感,还设有一个音量调整钮,让用家自己调整。

在主喇叭的顶端与底部,可以看到写着Crossover Top与Crossover Bottom,那里有几组插孔这是上下喇叭的微调装置,只是用来微调声音特质的,并非等化或改变分频点、甚至增强某频率。到底怎么微调呢?用内部的银线、单结晶铜以及OFC铜线三种线材调配声音。微调分为高、中、低音三组,高音有Smooth、Natural与Fast三种选择,中音有Natural、Rich二种选择,低音则是Smooth、Attack二种选择。

再来看低音柱。低音箱体看起来像金属,其实是MDF制成,但因为漆工漂亮,让您看起来以为是厚重的钢铁制成。每座低音柱有三个独立箱体,每个低音箱体都有二个12吋低音做Push Push推动。为了降低振动影响,每二个背对背的低音单体之间有避震措施耦合。这每座低音柱6个12吋铝振膜低音单体由二组300瓦后级驱动,每组后级负责3个低音单体,扩大机以8011为蓝本。

01.   这是上端葫芦喇叭的细部调整,可以清楚看到Low、Mid、High以及Ambience Tweeter调整。
02.   这是下端葫芦喇叭的调整,除了没有Ambience Tweeter调整之外,其余跟上端相同。
03.   请注意看,上下二组葫芦单体是没有接触到的。
04.   四根不锈钢柱撑起上端,再以二组交叉镀黑的铜条加固。


低音柱调整方式与众不同


在低音柱后面,可以看到三个调整钮,分别是Delay、Q Factor以及Volume。Delay调整范围-8ms到+8ms之间,目的为调整中高音柱与低音柱之间的相位Q Factor调整范围Dry 0.5-Fat 1.0之间,调整低音松紧感觉。Volume调整范围-6dBr-+6dBr之间。而分频点固定为100Hz不能变动,每八度衰减18dB。

Delay其实就是调整低音柱与主喇叭之间的时间延迟,求取正确的相位,也因为有这个Delay调整,所以低音柱可以放在主喇叭后方,不需要并排。相位调到哪里才正确呢?调到听起来低频量感最丰富就对了。不过,要注意的是低音柱最好不要塞在墙角里,因为这样会让低频量感增强很多,此时您为了降低低频量感,只好把低音柱的Volume调小,如此一来扩大机驱动低音柱的能力反而变差,此时您听到的低频都是墙角所增强的虚软低频,可能无法享受到饱满弹跳的低频。

再来要解释Q Factor,这就是俗称喇叭的Q值,Q值有很多种,有喇叭单体的,有弹波、悬边、振膜所组成的机械Q值,还有磁回路的电气Q值,还有单体装箱之后的Q值等等。在此我认为此处的Q Factor调整应该只是让低音变得凝聚或宽松的调整,Q值数字越小,代表低频越凝聚,收束越快。反之,Q值数字越大,代表低频越宽松,收束力没那么强。到底Q值要调在哪里?端赖您自己对低频效果的喜好而定。

此外,我曾经比较过101E MK2与101X-treme分频点,前者是105Hz/600Hz/3,500Hz,而后者是85Hz/600Hz/3,500Hz,二者的差异只有最底端。换句话说,101E MK2从105Hz以下分给底部的「座」 (里面有低音单体) ,而101 X-treme则是在85Hz以下分给低音柱,其余一样。事实上101 X-treme的低音柱分频点设在100Hz,100Hz与85Hz之间的差异只是在于方便衔接而已。

打开房门是最好的吸音方式之一讲过101 X-treme的所有设计细节之后,接下来正式进入当天在台北世新音响调音的实战过程。当天搭配的器材不必说,当然是整套MBL,包括1621A 转盘,1611F数字模拟转换器,6010D 前级,9008A单声道后级等。世新音响的聆听室不算小,不过布置得太「干净」 了,所谓「干净」 就是除了地上铺了一块地毯之外,其他五面墙都是光滑平整的墙面,没有做吸音处理。在这样的空间中听音响,残响不可避免的会过长些,如果音量不大还没么问题,但是要玩这种四件式喇叭,音量不开大些怎么过瘾?小高说,只要把音响室的门打开,而且是左右二边的门都打开,问题就减轻了。为什么?因为打开的门就是很好的吸音体,不仅可以降低残响的时间,还可以当作低频吸音体,也就是台湾话说的,让低频「消透」 (散逸出去) 。果然,本来左右二个门都关着时,残响时间稍长了些,我们把门打开之后,残响过长的问题就几乎不可听闻了。


调声要先从低频段调起


低音柱箱体看起来好像是金属箱,实际上是以MDF制成,只是烤漆太漂亮了,看起来像是金属质感。


依照我的经验,调声要先动手调低频段,把低频段先调好,就等于把建筑的地基打好一般,中频段与高频段就会比较容易调。我们听过几张比较注重低频表现的CD(例如Leonard Cohen的「 Ten New Songs」 ) ,发现低频段量感可以少些,而且还要更凝聚些,于是小高动手把6010D前级上另外一组的输出电平调小些,另外也动手调整低音柱Q Factor与中高音柱的Low( 用跳线改变Smooth与Attack,也就是低音听起来比较松软或比较有接触质感) ,马上就起了立竿见影之效。

小高说,他喜欢把低音柱的Volume调到中间位置,再借着6010D前级拥有二组线路二组输出的特性,调整接低音柱那组输出的面板旋钮,这样很容易就可以得到适当的低频量感。老实说这样的接法跟调整是6010D的强项,因为面板上除了主音量调整之外,另有二组输出大小调整,如此一来可以轻易的做「双扩大机疗法」 的二组输出独立调整功能。至于Q Factor上面写着Dry 0.5-Fat 1.0,意思是说如果想要比较干(凝聚) 的低频,Q Factor数字要往小调,反之如果想要比较肥(宽松) 的低频,Q Factor的数字要往大调。101 X treme的这种「干」 、「肥」的描述很直接,即使不懂Q Factor意义的人也都不会调错。


低频段可以调得很好


在调整低频的过程中,我很惊讶那么庞大的低音柱在这个「相对小」 的房间中竟然没有明显的中低频、低频峰值或驻波。小高说为了解决低频峰值、驻波,除了喇叭摆位之外,他还在喇叭后墙角落摆了扩散吸收器,降低不少低频的峰值。此外当然是反复调整低频段的量感,以及Q Factor、Low( Smooth或Attack) 。过程中,我们也把中高音柱关掉,只让低音柱发声,此时很明显的发现那么大的低音柱,所发出的音量其实不多,真的只是补足100Hz以下的量而已。接着我们再把低音柱声音关掉,只让中高音柱发声,此时很明显的音乐缺乏底下的低频基础,听起来单薄尖锐。从这样切掉中高音柱或低音柱声音的比较中,我们很清楚感受到,唯有平衡的中高音与低音结合之后,才会显出让我们觉得好听的听感,中高音柱与低音柱量感只要差一点,就会让整体声音失去平衡,音乐就不会好听了。

接下来我们调整中频段,同样也是听过几张表现人声的CD,我们觉得中频段没有什么问题,事实上中频段应该也不会有问题,所以喇叭上只安排了Mid( Natural或Rich) 二种跳线调法。Natural就是不改变原来的听感,而Rich则会让人声听起来更丰满,这二者都好听,只是看用家自己的喜爱罢了。

01.   这是低音柱的调整功能。
02.   从这个角度,可以清楚看到101 X-treme的中高音柱以及低音柱全貌。低音柱每声道共有三个独立箱体,每个箱体有二个12吋铝振膜低音单体,分至左右二边,以Push Push方式动作。


高频段有跳线可以调配


再来是高频段,我们听过几张CD之后,觉得高频段的透明感与细节还不够,使得整体声音会变得有点「钝」 ,也就是说听起来饱满浑圆是够了,但是不够清爽,不够明快,音乐活生感也不够活泼,于是我们决定要换讯号线。到底要换哪条讯号线呢?依照小高的经验,换越前端效果越明显,于是我们换了数字模拟转换器到前级那条。这一换,原本高频段隐藏在音乐里面的细节马上浮出来,比较「钝」 的感觉也变得清爽明快,不仅透明感提升,连音乐活生感也增加了。

讯号线更换之后,我们觉得高频段还可以更好,因为这个葫芦高音单体可以再生到40kHz带宽,简直就是可以跟铝带高音相比,没有什么细节发出不来。于是,小高再拿出他的调音压箱宝,那就是以不同材质的线材做成的跳线,这是专门服侍101 Xtreme用的。我们开始更换不同的跳线,让中高音柱的High( Smooth、Natural、Fast) 听起来跟中、低音更融合。

调整过程中,我们也发现高频段的改变马上会引起整体听感的改变,所以这是很很细微但是又很重要的调整,一定要反复尝试,而且聆听时轻松的坐在椅子上以直觉来感受,不要刻意专注在哪些乐器的表现上,这样反而无法照顾到整体听感的平衡。


一定要慎选线材搭配


此外,我还有一件事要请用家注意,许多人都认为MBL的器材低频量感够,中频也够饱满,人声乐器形体大,整体音乐宽松大器,这些都是优点,但总是觉得高频段不够透明,细节不够多。其实这是因为用错讯号线与喇叭线所致,许多用家都喜欢用中频段、低频段饱满的线材来搭配MBL器材,事实上M B L器材不缺中频段与低频段,而是应该用高频段比较清澈透明解析高的线材,如此一来才能让MBL器材的高频段听起来活生清晰,而且细节超多。像这次在世新音响,只换了一条数字模拟转换器到前级之间的讯号线,整个高频段表现就改观了。

在更换不同的跳线之后,我们还是觉得整套音响器材的高、中、低频段虽然已经达到平衡状态,但还是可以听出还有一丝火气,就好像物体表面抛光还没有达到最细致的程度。小高说这套喇叭真灵敏,连电源线还没Run开也可以听得出来,他在CD转盘与数字模拟转换器上用了二条一样的电源线,但其中一条是新拆的,另外一条已经用了很久,这最后一点「火气」可能是来自新的电源线,只要多唱一段时间,应该就能够「退火」了。



调整运用灵活


重新审视这次调整101 X-treme的经验,我发现原来它的低频段量感可以调整得那么恰当,而且可以控制得那么好,即使在世新音响这不算大的空间中,依然可以调到听不出明显的低频峰值、驻波,可见当初在设计时,就已经充分考虑到在不大空间中使用的可能性。尤其,在搭配6010D前级之后,只要把低音柱的音量设定在中间值,其余调整交给前级的第二组输出来做,这样调整起来很方便,这也是搭配其他厂牌前级所没有的好处。

再者,我们也发现101 X-treme采用跳线方式来微调高、中、低频段的味道是正确的做法,因为不仅101 X-treme本身就具备有高、中、低三段调整,每段又有二种或三种选择,光是这样组合起来就有十几种不同的组合结果。如果自己再用不同线材做一些跳线来玩,还可以调配出更多不同的听感,这也是其他大型喇叭或四件式喇叭所没有的设计,唯一101 X-treme独有。

最后叮咛,使用101 X-treme的人几乎都用全套的MBL器材做搭配,这样的搭配无论在美观上或声音特质上都很搭,唯一要注意的就是使用的线材要有耐心去更换尝试搭配,我们的心得是尽量搭配高频段甜美、细节多、解析力高的线材,但也要注意不要「用量」 过多,过多反而会带来太突出的高频段。


前无古人,后无来者


经过这次的实战经验,我们都深深体会到101 X-treme能调整的地方很多,用家只要深入细心耐心调整,应该都能调出高中低频段量感平衡、而且富有自己个性的声音。环顾现今市面上的大型喇叭或四件式,还没有哪一套在造型设计、发声原理、调整灵活度上能够超越101 X-treme者,MBL101 X-treme毫无疑问是一套前无古人、后无来者的杰出喇叭。



器材规格


形式:四件式四音路落地喇叭
频率响应:20Hz~40kHz
最大音压:109dB
持续承受功率:500W
峰值承受功率:2200W
单体:辐射式HT37/E x2、MT50/E x2、TT100 x2、12吋铝盆超低音 x6
主喇叭尺寸:500x1850x650mm(WxHxD)
低音柱尺寸:400x1850x610mm(WxHxD)
重量:1633kg


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